[發明專利]用于導航通過虛擬支氣管鏡視圖中的氣道的系統和方法

有效

• 申請號: 201910557682.9
• 申請日: 2016-06-20
• 公開（公告）號: CN110151116B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: R·美菱克恩;D·阿瓦布查;E·D·蘭馳馬諾維奇
• 申請（專利權）人: 柯惠有限合伙公司
• 主分類號: A61B1/267
• 分類號: A61B1/267;A61B6/03;A61B34/10;G06T15/00;G06T19/00;G06T19/20;H04N5/225
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 高文靜

公開了用于導航通過虛擬支氣管鏡視圖中的氣道的系統和方法。具體而言，公開了用于在導航通過虛擬支氣管鏡的氣道的同時顯示虛擬支氣管鏡視圖的系統和方法。該方法包括確定第一位置和在第一位置處的第一方向、將第一位置和第一方向存儲在存儲器中、顯示對應于第一位置的第一虛擬相機視圖、確定對應于移動通過虛擬支氣管鏡的氣道的第二位置、將第二位置存儲在存儲器中、顯示對應于第二位置的第二虛擬相機視圖、基于第一位置和第二位置確定第二方向、將第二方向存儲在存儲器中、確定對應于進一步移動通過虛擬支氣管鏡的第三位置、以及確定所述進一步移動是在向前的方向還是在向后的方向。

本申請是申請日為2016年6月20日、申請號為201610445604.6，發明名稱為“用于導航通過虛擬支氣管鏡視圖中的氣道的系統和方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本公開內容涉及用于以動態和變化的方式顯示醫學圖像的系統和方法。更具體地，本公開內容涉及用于在路徑規劃期間基于被導航通過肺的氣道的虛擬相機的位置和方向在虛擬支氣管鏡向前和向后的移動過程中動態顯示醫學圖像的系統和方法。

背景技術

路徑規劃可視化技術正迅速地在各種醫學領域增長。可視化技術有助于最小化切口的尺寸、在外科手術中非侵入性地治療患者的疾病、以及非侵入性地在患者內部導航以識別和治療目標病變。但是，如果顯示了不正確的信息，則可視化會帶來意外的風險。例如，當在向后或回撤的方向使虛擬相機視圖導航通過肺的氣道時，提供給臨床醫師的視圖可能使臨床醫師難以回撤先前采取的步驟并且返回到先前的位置。而且，用戶會發現虛擬相機視圖在肺的氣道的外部導航。

發明內容

在一個方面中，本公開內容的特征在于用于在導航通過虛擬支氣管鏡的氣道的同時顯示虛擬支氣管鏡視圖的方法。該方法包括確定第一位置和在第一位置處的第一方向、將第一位置和第一方向存儲在存儲器中、顯示對應于第一位置的第一虛擬相機視圖、確定對應于移動通過虛擬支氣管鏡的氣道的第二位置、將第二位置存儲在存儲器中、顯示對應于第二位置的第二虛擬相機視圖、基于第一位置和第二位置確定第二方向、將第二方向存儲在存儲器中、確定對應于進一步移動通過虛擬支氣管鏡的第三位置、以及確定所述進一步移動是在向前的方向還是在向后的方向。

如果確定所述進一步移動是在向前的方向，則該方法包括顯示對應于第三位置的第三虛擬相機視圖。并且如果確定移動是在向后的方向，則該方法包括從存儲器中取回存儲的第一方向和存儲的第二方向、基于存儲的第一方向和存儲的第二方向確定平滑向量、基于平滑向量獲得經平滑的虛擬相機視圖、以及顯示經平滑的虛擬相機視圖。

在實施例中，確定所述進一步移動是在向前的方向還是在向后的方向包括在虛擬支氣管鏡屏幕上確定下一指針位置和當前指針位置、計算下一指針位置的坐標和當前指針位置的坐標之間的差。如果計算出的差為正，則確定所述進一步移動是在向后的方向。并且如果計算出的差為負，則確定所述進一步移動是在向前的方向。

在實施例中，第一位置、第二位置和第三位置基于顯示虛擬相機視圖的屏幕上的指針或光標的位置來確定。在還有的另一個實施例中，該方法還包括如果確定進一步的移動是在向前的方向，則基于第二位置和第三位置確定第三方向，以及將第三方向存儲在存儲器中。

在實施例中，確定平滑向量包括基于第一位置和第一方向確定第一向量、基于第一位置和第二方向確定第二向量、以及對第一向量和第二向量求平均以獲得平滑向量。

在實施例中，樣條是二階樣條或四階樣條。在實施例中，該方法還包括從用戶接收改變第一虛擬相機視圖、第二虛擬相機視圖、第三虛擬相機視圖或平滑虛擬相機視圖的輸入，以及存儲改變的第一虛擬相機視圖、第二虛擬相機視圖、第三虛擬相機視圖或平滑虛擬相機視圖。在還有的實施例中，確定平滑向量包括確定具有在第一方向和第二方向之間的方向的向量。